[发明专利]交直流信号检测系统及交流信号有效值的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单相交直流检测电路以及一种交流信号有效值的测量方法。

背景技术

在工业生产及日常生活中，使用单相交/直流电为设备进行供电已被广泛应用。在使用过程中，常常需要对单相信号的信号类型、信号频率、信号的有效值等物理量进行实时监控。

然而，传统的单相交/直流电的测量电路结构比较复杂，例如，一般会使用至少一运算放大器芯片，有些甚至使用专用的单相电测量芯片，使得不仅电路极为复杂，计算过程也极为复杂，而且成本较高。

因此，如何提供一种简单且具有高效能的交直流信号检测系统及电路实为目前业界的重要议题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交直流信号检测系统以及一种交流信号有效值的测量方法，具有简单且高效能的功效，用于克服传统测量电路存在的缺陷。电路原理简单易懂、非常清晰，电路结构非常明了。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

根据本发明的实施例，本发明提供一种交直流信号检测系统，包括一信号整流电路，将一输入信号转换成一瞬时信号；一过零点检测电路，检测该瞬时信号的一过零位置，并输出一第一输出信号；一信号采样电路，测量该瞬时信号的一瞬时值，并输出一第二输出信号；以及一主控制芯片，控制该信号整流电路、该过零点检测电路及该信号采样电路，其中，该主控制芯片依据该第一输出信号及该第二输出信号来计算该输入信号的类型、频率及有效值。

根据本发明的另一实施例，本发明也提供一种交流信号有效值的测量方法，包括以下步骤：藉由一信号整流电路，将一输入信号转换成一瞬时信号；藉由一过零点检测电路，检测该瞬时信号的一过零位置，并输出一第一输出信号；藉由一信号采样电路，测量该瞬时信号的一瞬时值，并输出一第二输出信号；以及藉由一主控制芯片，监控该第一输出信号，以判别该输入信号的类型为一直流信号或一交流信号，其中，若该输入信号为该交流信号，该主控制芯片测量出该交流信号的一周期，并检测该交流信号的一峰值，以及在该交流信号的该周期结束前，计算出该交流信号的有效值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1为本发明之一种单相交直流检测电路结构的方块图；

图2为本发明之信号整流电路的电路图；

图3为本发明之过零点检测电路的电路图；

图4为本发明之信号采样电路的电路图；

图5为本发明之原始的交流输入信号的示意图；

图6为本发明之原始交流信号经整流后输出的信号的示意图；

图7为本发明之交流输入时零点捕捉电路的输出信号的示意图；

图8为本发明之直流输入时零点捕捉电路的输出信号的示意图；以及

图9为本发明之交流信号采样的示意图。

附图标记说明：信号整流电路10，过零点检测电路12，信号采样电路14，主控制芯片16，输入信号AC/DC_Signal，电容C1,C2，整流桥D1，输出信号Output1，输出信号Output2，晶体管Q1，电阻R1-R8，时段t1、t2,T峰值Vpp，瞬时信号V_signal。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行具体、清楚、完整地描述。

须知，本说明书所附图式绘示之结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示之内容，以供熟悉此技艺之人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施之限定条件，故不具技术上之实质意义，任何结构之修饰、比例关系之改变或大小之调整，在不影响本发明所能产生之功效及所能达成之目的下，均应落在本发明所揭示之技术内容得能涵盖之范围内。

如图1所示，本发明的交直流信号检测系统，包括一信号整流电路10、一过零点检测电路12、一信号采样电路14及一主控制芯片16，其中，信号整流电路10可将一输入信号（交流信号/直流信号）AC/DC_Signal转换成一瞬时信号V_signal，过零点检测电路12可检测或捕捉瞬时信号V_signal的一过零位置，并将一输出信号Output1输出；信号采样电路14可测量瞬时信号V_signal的一瞬时值，并输出一输出信号Output2，主控制芯片16可控制信号整流电路10、过零点检测电路12及信号采样电路14，此外，主控制芯片16依据输出信号Output1及输出信号Output2来计算输入信号的类型、频率及有效值。